(57)【要約】  一つの保磁力分布磁石の各部位が要求される保磁力以上の保磁力を具備しているか否かを短時間で、かつ精緻に、しかも可及的に低い試験コストの下で判定することのできる保磁力分布磁石の保磁力性能判定装置を提供する。  本発明の保磁力特定装置は、略Ｃの字状の磁性体と、磁性体に磁気流れを生じさせる励磁手段と、保磁力分布磁石の残磁束量を測定する磁束計を備え、磁性体の対向する２つの端面の対応する位置に突起が設けられ、２つの突起の間に保磁力分布磁石が挟持されて環状の磁路が形成され、突起による磁性領域とその周囲の空気からなる非磁性領域とから外部磁界生成手段が形成され、磁気が突起を流れた際に生成される外部磁界と保磁力分布磁石の反磁場の和からなる逆磁界が保磁力分布磁石の各部位に要求される保磁力に相当するように該外部磁界が調整され、これが逆磁界として作用した際の残磁束量を磁束計にて測定して保磁力性能を判定する。
2012020479.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
保磁力分布磁石の各部位が要求される保磁力以上の保磁力を有しているか否かを判定するための保磁力性能判定装置であって、
略Ｃの字状の磁性体と、
前記磁性体に磁気流れを生じさせる励磁手段と、
保磁力分布磁石の残磁束量を測定する磁束計を少なくとも備え、
前記略Ｃの字状の磁性体の対向する２つの端面の対応する位置にはそれぞれ突起が設けられ、２つの該突起の間に前記保磁力分布磁石が挟持されて略Ｃの字状の磁性体と該保磁力分布磁石からなる環状の磁路が形成されるようになっており、
前記突起による磁性領域とその周囲の空気からなる非磁性領域とから外部磁界生成手段が形成され、
前記励磁手段によって生じた磁気が前記外部磁界生成手段を構成する突起を流れた際に生成される外部磁界と前記保磁力分布磁石が有する反磁場の和からなる逆磁界が、該保磁力分布磁石の各部位に要求される保磁力に相当するように該外部磁界が調整されていて、この保磁力分布磁石の各部位に要求される保磁力が前記保磁力分布磁石に逆磁界として作用した際の前記残磁束量を前記磁束計にて測定して、保磁力分布磁石の各部位が要求された保磁力を具備しているか否かを判定する保磁力分布磁石の保磁力性能判定装置。
【請求項２】
前記略Ｃの字状の磁性体の対向する２つの端面の中央領域にそれぞれ突起が設けられている請求項１に記載の保磁力分布磁石の保磁力性能判定装置。
【請求項３】
前記外部磁界生成手段を構成する前記突起の側方には磁性体からなるフランジが突設されて前記非磁性領域内に延設し、該フランジによって生成される前記外部磁界が調整される請求項１または２に記載の保磁力分布磁石の保磁力性能判定装置。
【請求項４】
前記励磁手段は、前記磁性体の周囲に形成されたコイルと、このコイルに直流電流を通電する電源からなる請求項１〜３のいずれかに記載の保磁力分布磁石の保磁力性能判定装置。
【請求項５】
少なくとも前記保磁力分布磁石を擬似温度雰囲気下に置く恒温槽をさらに備えている請求項１〜４のいずれかに記載の保磁力分布磁石の保磁力性能判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータに使用される保磁力分布磁石の各部位が要求される保磁力以上の保磁力を有しているか否かを判定する保磁力分布磁石の保磁力性能判定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＩＰＭモータ等のロータ内に埋設される永久磁石には、ステータコア側から入射してくる外部磁界による減磁に抗し得る保磁力が要求されている。【０００３】
この永久磁石に作用する外部磁界は、永久磁石の埋設されたロータを平面的に見た際に永久磁石のステータコア側の隅角部が最も大きく、ロータコアの中央側が小さくなるのが一般的である。【０００４】
一方、焼結された永久磁石に対して、その表面から当該永久磁石の保磁力性能を高めるための金属粒が粒界拡散等されているが、この金属粒はジスプロシウムやテルビウム等のレアメタルが使用されていることから、永久磁石の製造コスト低減の観点から所望する保磁力性能を担保しつつその使用量を如何にして低減できるかが当該技術分野における重要な解決課題の一つとなっている。【０００５】
この保磁力性能は、上記するように永久磁石の部位ごとに作用する外部磁界の大きさが異なることから要求される保磁力も永久磁石の部位ごとに相違しており、保磁力性能を高めるレアメタルの使用量を低減することを含めて、永久磁石の部位ごとに保磁力の異なる（保磁力分布のある）保磁力分布磁石を製造することにより、要求される保磁力性能を満足しながらジスプロシウム等のレアメタルの使用量が可及的に低減され、製造コストの削減を図ることのできる永久磁石の製造を実現することができる。【０００６】
ところで、たとえば粒界拡散によって保磁力分布磁石を製造した場合には、この保磁力分布磁石の各部位が要求される保磁力（各部位ごとに異なる保磁力）を具備しているか否かを確認し、製品信頼性を保証することが重要である。【０００７】
しかし、保磁力が分布していることから、各部位が要求される保磁力を具備しているか否かを判定するのは難しく、時間を要する確認作業を伴うことは理解に易い。【０００８】
なお、このように保磁力分布磁石の各部位が要求される保磁力を具備しているか否かの判定は、保磁力分布磁石を製造して出荷する前の品質確認の段階に主としておこなわれる。【０００９】
そして、この品質確認段階において、短時間に、かつ、可及的に低コストで保磁力分布磁石の各部位が要求される保磁力以上の保磁力を有しているか否かの判定がおこなわれることが望ましい。【００１０】
ところで、特許文献１には、ステータと、その内部に位置して磁石を有するロータとからなるモータを、ステータとロータとが任意の機械角を有する姿勢で保持する治具と、ステータに巻装されたコイルに直流電流を通電する電源と、磁石の減磁状態を計測する磁束計と、を少なくとも備えてなるモータ用磁石の減磁状態を計測するための試験装置が開示されている。この試験装置を適用することにより、たとえば実車を使用することなく、所望の温度条件、モータの機械角（ＩＰＭモータにおいて、任意のティースに対する任意の永久磁石の回転角度）、通電条件（３相交流モータにおいては、ある瞬間におけるＵ，Ｖ，Ｗ各相の通電状態）を再現でき、その条件下での磁石（永久磁石）の減磁モード（磁石のどの部位にどの程度の減磁が生じているか、磁石全体での磁束量はどの程度かなど）を評価することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００９−２７０９２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１に開示の試験装置によれば、たとえば実車を使用することなく、モータ用磁石の減磁状態を精緻に特定することができる。【００１３】
しかし、この試験装置の適用に際してはモータを試作する必要があり、このロータ内に埋設される基数分の保磁力分布磁石を用意する必要がある。たとえば製造出荷前の保磁力分布磁石の品質を速やかに確認したい場合には、上記する通電条件や温度条件、機械角条件などの設定は一切不要であり、簡易な方法で対象磁石の各部位が要求される保磁力を具備していることが確認できればよい。また、製造された複数の保磁力分布磁石のうちの一つもしくは複数個をランダムに抜き取ってそれらの品質を確認する場合には、モータに適用される基数の保磁力分布磁石のすべてに対して品質確認試験をおこなう必要はない。【００１４】
したがって、特許文献１に開示の試験装置では、たとえばロータ内に埋設される一つの保磁力分布磁石の各部位が要求される保磁力以上の保磁力を具備しているか否かを短時間に判定するのは難しく、さらには、試験に要するコストに関しても低減の余地は多分にある。【００１５】
以上より、たとえば一つの保磁力分布磁石の各部位が要求される保磁力を具備しているか否かを短時間で、かつ精緻に判定することのできる装置の開発が切望されている。【００１６】
なお、この装置では、保磁力分布磁石の各部位が実際に備えている保磁力の値を具体的に特定することは一切要求されるものでなく、要求される保磁力以上の保磁力を保磁力分布磁石の各部位が有していることが確認できればよい。なぜなら、保磁力分布磁石の保磁力性能を保証するに当たり、保磁力分布磁石の各部位が要求される保磁力以上の保磁力を備えていることが確認できればそれで必要十分であることに加えて、実際に各部位の有する具体的な保磁力を特定するのは極めて困難であり、そのために必要以上の時間を要し、手間も係り、試験装置も高価になり得るからである。【００１７】
本発明は、上記する問題に鑑みてなされたものであり、一つの保磁力分布磁石の各部位が要求される保磁力以上の保磁力を具備しているか否かの判定を、短時間で、かつ精緻に、しかも可及的に低い試験コストにておこなうことのできる保磁力分布磁石の保磁力性能判定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前記目的を達成すべく、本発明による保磁力分布磁石の保磁力性能判定装置は、保磁力分布磁石の各部位が要求される保磁力以上の保磁力を有しているか否かを判定するための保磁力性能判定装置であって、略Ｃの字状の磁性体と、前記磁性体に磁気流れを生じさせる励磁手段と、保磁力分布磁石の残磁束量を測定する磁束計を少なくとも備え、前記略Ｃの字状の磁性体の対向する２つの端面の対応する位置にはそれぞれ突起が設けられ、２つの該突起の間に前記保磁力分布磁石が挟持されて略Ｃの字状の磁性体と該保磁力分布磁石からなる環状の磁路が形成されるようになっており、前記突起による磁性領域とその周囲の空気からなる非磁性領域とから外部磁界生成手段が形成され、前記励磁手段によって生じた磁気が前記外部磁界生成手段を構成する突起を流れた際に生成される外部磁界と前記保磁力分布磁石が有する反磁場の和からなる逆磁界が、該保磁力分布磁石の各部位に要求される保磁力に相当するように該外部磁界が調整されていて、この保磁力分布磁石の各部位に要求される保磁力が前記保磁力分布磁石に逆磁界として作用した際の前記残磁束量を前記磁束計にて測定して、保磁力分布磁石の各部位が要求された保磁力を具備しているか否かを判定するものである。【００１９】
本発明の判定装置が判定対象とする保磁力分布磁石は、製造後の性能確認のために、磁石製造時、この磁石を内蔵したＩＰＭモータ製造時、このＩＰＭモータを内蔵した車両製造時、もしくは車両の市場走行後などの任意の環境下に置かれた後にロータから取り出された保磁力分布磁石である。【００２０】
この保磁力性能判定装置を構成する磁性体は略Ｃの字状を呈しており、その対向する２つの端面の対応する位置にはそれぞれ突起が設けられている。ここで、「略Ｃの字状」とは、平面視が矩形枠状の一部が切り欠かれている形状、平面視が円形（リング）や楕円形の一部が切り欠かれている形状などを意味している。【００２１】
そして、その切り欠かれた部分において、対向する２つの端面の対応する位置から突起が突設しており、双方の突起の間に保磁力性能判定対象の保磁力分布磁石が挟持されるようになっており、保磁力分布磁石が挟持された状態において、略Ｃの字状の磁性体と保磁力分布磁石とから環状の磁路が形成される。【００２２】
ここで、磁性体の端面における突起の形成位置、より具体的には、平面的に見て突起が磁性体の端面のどの位置にあるのか（中央位置、左端もしくは右端、左端寄りの位置もしくは右端寄りの位置など）等により、この磁性領域とその周囲の空気からなる非磁性領域とから形成される外部磁界生成手段によって生成される外部磁界が変化する。【００２３】
たとえば、保磁力分布磁石の有する保磁力がその角部で相対的に高く、その中央部分で相対的に低い磁石においては、突起を磁性体の端面の中央領域に設けておくことにより、要求される保磁力と同程度の逆磁界を構成する外部磁界が形成され易いことが本発明者等によって特定されている。なお、この中央領域とは、平面的に見て端面の中央１／３の領域、１／４の領域などであり、突起の高さは磁性体の高さと同様であって、たとえば幅のみが磁性体の幅の１／３、１／４などとなっている。【００２４】
磁石から発生する磁束のうち、磁石外に出ずに磁化方向であるＳ極からＮ極に抗して磁石内を流れる磁束が「反磁場」であり、磁石の磁化方向に抗する向きに当該磁石に付与される「逆磁界」は、この「反磁場」と外部磁界生成手段にて発生された「外部磁界」の和からなる。【００２５】
そして、「保磁力」とは、逆磁界が磁石に付与された際にどの程度の逆磁界まで減磁することなく耐え得るかの物性値であることから、外部磁界を所望に発生させて部位ごとに要求される保磁力が相違する要求保磁力相当の逆磁界を形成し、これを試験対象であって突起間に把持固定された保磁力分布磁石に付与する。【００２６】
略Ｃの字状の磁性体を流れてきた磁気が外部磁界生成手段を通過する過程で、磁気は磁性領域の突起を主として通過することとなり、磁気が磁性体を流れる過程では均一な磁界（外部磁界）が生じていたものが、この外部磁界生成手段を磁気が通過する過程で外部磁界を所望する不均一な態様で乱すことができる。【００２７】
より具体的には、平面的に見た際の突起（磁性領域）の幅や長さを調整すると同時に、端面における突起の配設位置や端面の全幅に対する突起の幅の比率などを調整することにより、磁性領域である突起の周囲に存在する空気からなる非磁性領域の幅や長さ、平面的に見た際の端面における非磁性領域の全幅に対する比率等も同時に調整されることとなり、双方の長さや幅、配設位置や比率等が変更されることによって生成される外部磁界の大きさやその不均一性の態様や程度が調整される。【００２８】
ところで、保磁力分布磁石に隣接する磁性領域および非磁性領域からなる外部磁界生成手段により、突起間で挟まれた保磁力分布磁石のうち、特に非磁性領域に面する箇所の反磁場は、磁性領域に面する箇所の反磁場に比して大きくなる傾向を呈している。たとえば磁性領域を形成する突起が磁性体の端面中央に設けられ、その周囲に空気からなる非磁性領域が設けられた外部磁界生成手段においては、突起間で挟まれた保磁力分布磁石の中央の反磁場が小さく、周辺の反磁場が大きくなる。なお、このような傾向は磁石一般に言えるものであり、磁石周囲の磁性体の疎密（分布）によって磁石内の反磁場に大小の分布が生じる。【００２９】
そこで、本発明の保磁力性能判定装置では、特に保磁力分布磁石において反磁場が大きな領域（これは、外部磁界生成手段の形態によって調整される）はその反磁場を有効に利用しながら、上記する外部磁界生成手段にて生成された不均一な外部磁界とこの反磁場の和からなる逆磁界が保磁力分布磁石の各部位に要求される保磁力と同程度の値となるように、励磁手段によって生成される磁気やこの磁気が流れて形成される外部磁界などが調整される。【００３０】
ここで、「保磁力分布磁石の各部位に要求される保磁力」とは、たとえば、判定対象の保磁力分布磁石がＩＰＭモータのロータ内に埋設される永久磁石からなる場合には、この永久磁石の各部位（たとえば、永久磁石を所定数のブロックで仮想的に分割した際の各分割領域など）におけるロータ内で曝される逆磁界以上の保磁力のことを意味しており、たとえば、ステータ側から入射してくる磁界やロータ内で発生している反磁場などの和が各部位に要求される保磁力となる。そして、ロータ内に埋設された永久磁石の角部にステータ側から入射してくる磁界が作用し易いことから、たとえば永久磁石の角度に要求される保磁力は一般に他の部位に比して相対的に高くなる。【００３１】
このように、励磁手段によって生成された磁気が外部磁界生成手段を通過することによって生成される外部磁界のみで保磁力分布磁石の各部位に要求される保磁力を形成するのではなく、保磁力分布磁石自身が具備する反磁場を有効に利用しながら保磁力分布磁石の各部位に要求される保磁力に相当する逆磁界を形成することから、励磁手段を構成する電源からの大電流の提供を不要とできる。【００３２】
そして、保磁力分布磁石の各部位に要求される保磁力に相当する逆磁界を、生成された外部磁界と反磁場から形成して保磁力分布磁石に作用させ、磁束計にて減磁の有無を調べることにより、保磁力分布磁石の各部位が要求される保磁力を備えているか否かを判定する。【００３３】
ここで、判定装置内に設置された保磁力分布磁石が、これに付与される必要保磁力相当の逆磁界よりも大きな保磁力を有している場合には磁石は減磁せず、したがって磁束量は減少しない。【００３４】
一方、保磁力分布磁石が付与される必要保磁力相当の逆磁界以下の保磁力しか有していない場合には磁石が減磁してしまい、したがって磁束量は減少することになる。【００３５】
したがって、磁束計にて残磁束量を測定する、言い換えれば、減磁の有無を測定することにより、保磁力分布磁石の各部位が必要保磁力以上の保磁力を有しているか否かの判定をおこなうことが可能となる。【００３６】
そして、ここでいう「保磁力性能」とは、「要求保磁力以上の保磁力を有していること」を意味するものであり、具体的な保磁力値の特定を要求するものではない。【００３７】
このように、上記する保磁力性能判定装置によれば、一つの保磁力分布磁石のみを判定装置に設置し、形成される磁路に所定の磁気を流した際に生成される外部磁界と保磁力分布磁石の有する反磁場とから、各部位に要求される保磁力相当の逆磁界を形成してこれを判定対象の保磁力分布磁石に付与することにより、保磁力分布磁石の各部位が要求される保磁力以上の保磁力を具備しているか否かが速やかに判定され、短時間で保磁力性能に関する品質を保証することができる。【００３８】
なお、本発明の保磁力性能判定装置が判定対象とする保磁力分布磁石としてはモータ用で保磁力分布のある永久磁石を挙げることができ、ネオジムに鉄とボロンを加えた３成分系のネオジム磁石、サマリウムとコバルトとの２成分系の合金からなるサマリウムコバルト磁石、鉄酸化物粉末を主原料としたフェライト磁石、アルミニウム、ニッケル、コバルトなどを原料としたアルニコ磁石などを挙げることができる。【００３９】
ここで、前記外部磁界生成手段を構成する前記突起の側方には磁性体からなるフランジが突設されて前記非磁性領域内に延設し、該フランジによって生成される前記外部磁界が調整される形態であってもよい。【００４０】
このように突起の途中からフランジがその周りの空気からなる非磁性領域へ突設していることにより、このフランジが突起から突設する配設位置やフランジの幅、フランジの突設長さを調整することで外部磁界の大きさやその不均一性の態様や程度を調整することができる。【００４１】
また、前記励磁手段の具体的な構成として、前記磁性体の周囲に形成されたコイルと、このコイルに直流電流を通電する電源からなる励磁手段を挙げることができる。【００４２】
既述するように、本発明の保磁力性能判定装置では、磁石自身が具備する反磁場を有効に利用しながら、この反磁場と外部磁界生成手段にて生成された外部磁界の和から保磁力分布磁石の各部位に要求される保磁力相当の逆磁界を形成するものである。そして、既述するように、保磁力分布磁石に隣接する磁性領域および非磁性領域からなる外部磁界生成手段により、突起間で挟まれた保磁力分布磁石のうち、特に非磁性領域に面する箇所の反磁場は、磁性領域に面する箇所の反磁場に比して大きくなる傾向を呈している。【００４３】
したがって、判定対象の保磁力分布磁石において特に反磁場が大きな領域はこの反磁場を有効に利用して逆磁界を形成することで、電源からコイルに大電流を通電して保磁力分布磁石の各部位に要求される保磁力相当の外部磁界を形成する必要がなくなる。【００４４】
さらに、本発明による保磁力性能判定装置の好ましい実施の形態は、少なくとも前記保磁力分布磁石を擬似温度雰囲気下に置く恒温槽をさらに備えているものである。【００４５】
磁石の保磁力は温度とともに変化する傾向にある。また、一般にある温度条件下において所望する分布した保磁力が保磁力分布磁石の各部位には要求されている。【００４６】
より具体的には、たとえば実車内に載置されるモータの温度条件を、酷暑でのエンジン駆動時の温度条件や寒冷地でのエンジン駆動時の温度条件など、所望するモータの温度条件を恒温槽内で再現し、この擬似温度雰囲気下にて保磁力分布磁石の各部位の保磁力や減磁モードを評価することにより、想定される温度条件が加味された保磁力分布磁石の保磁力性能の判定が可能となる。
【発明の効果】
【００４７】
以上の説明から理解できるように、本発明の保磁力分布磁石の保磁力性能判定装置によれば、励磁手段による磁気が外部磁界生成手段を流れた際に生成される外部磁界と磁石自身が具備する反磁場によって保磁力分布磁石の各部位に要求される保磁力相当の逆磁界を形成し、これを保磁力分布磁石に付与した際の各部位の減磁の有無もしくは残磁束量を測定することにより、安価な性能試験コストの下で短時間に、保磁力分布磁石の各部位が要求される保磁力以上の保磁力を具備しているか否かを判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の保磁力性能判定装置の一実施の形態を説明した模式図である。
【図２】（ａ）は図１で示す保磁力性能判定装置に保磁力分布磁石が設置され、励磁手段によって生じた磁気が磁路に流れている状態を説明した図であり、（ｂ）、（ｃ）は突起が形成される中央領域の実施の形態を説明した図である。
【図３】保磁力分布磁石内の反磁場と外部磁界生成手段によって生成された外部磁界を説明した模式図である。
【図４】外部磁界生成手段の他の実施の形態を説明した模式図である。
【図５】本発明の保磁力性能判定装置の他の実施の形態を説明した模式図である。
【図６】解析モデルにおける分布した保磁力の規格値の例と、外部磁界生成手段を変化させた際の逆磁界の値とそのうちの反磁場の値を示した解析結果を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１…磁性体、１ａ…端面、１’…突起（磁性領域）、１”…フランジ、２…電源、２’…端子台、３…コイル、４…励磁手段、５…磁束計、６，６Ａ…外部磁界生成手段、７…恒温槽、１０，１０Ａ…保磁力性能判定装置、Ｅ…保磁力分布磁石（永久磁石）、Ｇ…非磁性領域、Ｋ…隙間、Ｊ…磁気、Ｈ…反磁場、ＧＪ…外部磁界
【発明を実施するための形態】
【００５０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、図示例は、磁性体の端面の中央領域に突起を設けたものであるが、保磁力分布磁石の各部位に要求される保磁力相当の逆磁界を構成する外部磁界の生成に際し、端面の端部や端部寄りの領域に突起を設ける等、外部磁界生成手段の形態は図示例に限定されるものでないことは勿論のことである。
【００５１】
図１は、本発明の保磁力分布磁石の保磁力性能を判定する保磁力性能判定装置を模式的に示したものであり、図２ａは、図１で示す保磁力性能判定装置に保磁力分布磁石が設置され、励磁手段によって生じた磁気が磁路に流れている状態を説明した図であり、図２ｂ、ｃはいずれも、突起が形成される中央領域の実施の形態を説明した図である。
【００５２】
図１で示す保磁力性能判定装置１０は、平面視が略Ｃの字状の磁性体１と、磁性体１の周囲に形成されたコイル３，３と、このコイル３に電流を提供する電源２と、保磁力分布磁石Ｅに逆磁界を付与した際の保磁力分布磁石の残磁束量もしくは減磁の有無を測定する磁束計５とから大略構成されている。
【００５３】
磁性体１の一部には、保磁力分布磁石Ｅが挿入設置される（Ｘ方向）隙間Ｋを画成するべく、２つの対向する端面１ａの中央領域からこの隙間Ｋに向かって突設する突起１’が設けてあり、図２ａで示すように、この突起１’を磁気が流れて保磁力分布磁石Ｅを通るようになっており、この突起１’が磁性領域を形成する。
【００５４】
一方、この突起１’の周囲には空気からなる非磁性領域Ｇが存在しており、突起１’からなる磁性領域とこの非磁性領域Ｇから外部磁界生成手段６が構成される。
【００５５】
図示例においては、各突起１’の後方にコイル３が形成されており、電源２から通じる導線が巻装されて一方のコイル３を形成し、このコイル３から延びた導線が他方のコイル３をさらに形成し、このコイル３から延びた導線が電源２に戻るように導線が配設されており、電源２から提供された直流電流がコイル３，３を順次流れることによって（Ｙ方向）、磁性体１と突起１’、１’で挟持された保磁力分布磁石Ｅからなる環状の磁路を流れる磁気Ｊを生じさせるようになっている。
【００５６】
この保磁力分布磁石Ｅは、たとえばＩＰＭモータを構成する不図示のロータ内に埋設される焼結永久磁石の表面からジスプロシウムやテルビウムなどを粒界拡散等しながら保磁力が所望に分布する態様で形成された磁石である。そして、この永久磁石としては、ネオジムに鉄とボロンを加えた３成分系のネオジム磁石、サマリウムとコバルトとの２成分系の合金からなるサマリウムコバルト磁石、鉄酸化物粉末を主原料としたフェライト磁石、アルミニウム、ニッケル、コバルトなどを原料としたアルニコ磁石などがある。
【００５７】
なお、図示する磁性体１は矩形枠状の一部が切り欠かれている形状であるが、これ以外にも、平面視が円形（リング）や楕円形の一部が切り欠かれている形状などであってもよい。
【００５８】
また、突起１’は、図２ｂで示すように磁性体１の端面１ａの中央領域で磁性体１の幅の１／３の幅ｔ１を具備する形態や、図２ｃで示すように磁性体１の端面１ａの中央領域で磁性体１の幅の１／４の幅ｔ２を具備する形態など、その幅は適宜調整可能である。
【００５９】
この点に関して詳述すると、突起１’の幅やその突設長さは、後述するように、要求される規格の分布した保磁力相当の逆磁界（外部磁界と磁石の反磁場の和）を保磁力分布磁石に付与するに当たり、突起１’の幅やその突設長さの調整によってその周りの非磁性領域の幅や長さも同時に調整され、これらの調整によって外部磁界の値や反磁場とこの外部磁界からなる逆磁界の値が変化することから、この分布した保磁力からなる逆磁界が規格の分布した保磁力相当となるように突起１’の幅やその突設長さが調整されることになる。
【００６０】
なお、外部磁界の値は、磁気を形成する電流値によっても変化することから、外部磁界生成手段６の形態に電流値も加味されて、保磁力分布磁石に付与される逆磁界を構成する外部磁界が調整されることになる。
【００６１】
図３は、保磁力分布磁石内の反磁場と外部磁界生成手段によって生成された外部磁界を説明した模式図である。
【００６２】
同図で示すように、保磁力分布磁石Ｅにおいて、磁石から発生する磁束のうち、磁石外に出ずに磁石内を通って磁化方向（Ｓ極→Ｎ極）に抗して磁束が流れる反磁場Ｈが生じている。
【００６３】
この反磁場Ｈは、磁路が閉じているほど小さくなる傾向を呈するもので、図示するようにＣの字状の磁路の場合には、磁極のＮ極面およびＳ極面の周辺が軟磁性体で満たされているほど、反磁場は小さくなり、逆に軟磁性体が疎なほど、反磁場は大きくなる。なお、この傾向は磁石全般に言える傾向であり、保磁力分布磁石に限定されるものではない。
【００６４】
図示する保磁力性能判定装置１０では、外部磁界生成手段６の非磁性領域に対応する保磁力分布磁石Ｅの周辺領域において、相対的に大きな反磁場Ｈが形成されることから、この反磁場Ｈを有効に利用して、外部磁界生成手段６で生成された外部磁界ＧＪと反磁場Ｈの和を、保磁力分布磁石に要求される規格の分布した保磁力に相当する逆磁界として当該保磁力分布磁石Ｅに付与するものである。
【００６５】
この外部磁界ＧＪは、外部磁界生成手段６が磁性領域と非磁性領域から構成されることで不均一な磁界を形成することができる。
【００６６】
ここで、規格の分布した保磁力とは、たとえばこの保磁力分布磁石がＩＰＭモータのロータ内に埋設される磁石の場合にはステータコアから入射してくる磁界や磁石内の反磁場の和のことであり、特に、ステータコアから入射してくる磁界はロータ内の保磁力分布磁石の部位ごとに作用する磁界の大きさが大きく相違することから、永久磁石の部位ごとに要求される保磁力も相違し、この部位ごとに相違する要求保磁力のことである。
【００６７】
保磁力分布磁石Ｅの具備する反磁場Ｈを利用することで、電源２からコイル３に電流が提供されて磁気を形成する際のこの電流の値を可及的に小さくしながら、規格の分布した保磁力に相当する逆磁界を構成する外部磁界を形成することが可能となる。
【００６８】
保磁力分布磁石Ｅの具備する反磁場Ｈと外部磁界生成手段による外部磁界ＧＪから形成された規格の分布した保磁力が逆磁界として、突起１’、１’に挟持された保磁力分布磁石Ｅに付与される。
【００６９】
そして、この逆磁界が付与された後の保磁力分布磁石Ｅの残磁束量を磁束計５で測定することにより、保磁力分布磁石Ｅの各部位が要求された保磁力以上の保磁力を有しているか否か、すなわち保磁力分布磁石Ｅの保磁力性能が判定される。
【００７０】
保磁力性能判定装置１０内に設置された保磁力分布磁石Ｅが付与される必要保磁力相当の逆磁界よりも大きな保磁力を有している場合にはこの磁石は減磁せず、したがって磁束量は減少しないが、付与される必要保磁力相当の逆磁界以下の保磁力しか有していない場合には磁石が減磁してしまい、したがって磁束量は減少することになる。
【００７１】
図４は、外部磁界生成手段の他の実施の形態を説明した模式図である。具体的には、突起１’の側方から突起１’と一体に成形された磁性体からなるフランジ１”が突設され、これが非磁性領域Ｇ内に延設して外部磁界生成手段６Ａが形成される。
【００７２】
このフランジ１”も、その幅や突設長さ、突起１’から突設する配設位置などを変化させることによって、生成される外部磁界の不均一の態様や大きさを変化させることができる。
【００７３】
図５は、本発明の保磁力性能判定装置の他の実施の形態を説明した模式図である。図示する保磁力性能判定装置１０Ａは、磁性体１が恒温槽７内に配設されたものである。この恒温槽７の外側には電源２が配設され、この電源２から延びる導線が恒温槽７内の端子台２’に通じ、この端子台２’から導通する２つのコイル３，３に導線が延びていて、一方のコイル３から他方のコイル３へ電流が順次提供されるようになっている。
【００７４】
恒温槽７により、実車内に載置されるモータの温度環境、具体的には、酷暑でのエンジン駆動時の温度環境や寒冷地でのエンジン駆動時の温度環境など、所望するモータの温度環境を再現することができる。
【００７５】
一般に、磁石の保磁力は温度とともに変化する傾向にあることから、所望する温度環境下で一定の分布した保磁力が保磁力分布磁石の各部位に要求されることが多い。
【００７６】
このような場合に、保磁力性能判定装置１０Ａを使用して恒温槽７にて所望の温度環境を模擬し、その温度環境下で保磁力分布磁石の各部位が要求される保磁力以上の保磁力を有しているか否かを判定することにより、製造出荷前の保磁力分布磁石の保磁力性能をより精緻に特定し、これが要求される保磁力以上の保磁力を具備しているか否かを迅速に評価することができる。
【００７７】
[解析モデルにおける分布した保磁力の規格値の例と、外部磁界生成手段を変化させた際の逆磁界の値とそのうちの反磁場の値を示した解析と結果]
本発明者等は、図６で模擬するように、磁性体内に配設される保磁力分布磁石に対して保磁力の規格値を設定し、保磁力性能判定装置がフランジ付き突起を具備する外部磁界生成手段を有する場合の保磁力分布磁石モデルに作用する逆磁界（全体の磁界）と、そのうちの反磁場を解析にて特定した。
【００７８】
また、同様に、判定装置がフランジのない突起を具備する外部磁界生成手段を有する場合の保磁力分布磁石モデルに作用する逆磁界（全体の磁界）と、そのうちの反磁場を解析にて特定した。
【００７９】
２つの外部磁界生成手段を具備する保磁力分布磁石モデルともに同じ電流値を通電した際の解析結果が示されているが、双方の結果より、外部磁界生成手段を構成する突起がフランジを具備するか否かで反磁場の値も逆磁界の値も変化することが分かる。
【００８０】
また、本発明の保磁力判定装置においてはその外部磁界生成手段の非磁性領域が周辺位置に設けてあるために保磁力分布磁石の周辺領域が中央領域に比べて反磁場の値が大きくなっており、突起がフランジを具備しない解析モデルの方が反磁場の値も逆磁界全体の値も大きくなっていることが分かる。
【００８１】
上記する本発明の保磁力性能判定装置によれば、一つの保磁力分布磁石の各部位が要求される保磁力以上の保磁力を具備しているか否かを短時間で、かつ精緻に判定することができる。
【００８２】
さらに、保磁力分布磁石の保磁力性能判定に当たり、モータを試作したり、そのロータ内に配設される基数分の保磁力分布磁石を試作する必要もないことから、低い試験コストの下で保磁力分布磁石の保磁力性能の判定をおこなうことができる。
【００８３】
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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